本發明涉及調峰調頻,具體而言,涉及一種儲能系統的功率確定方法、裝置和非易失性存儲介質。
背景技術:
1、在當前全球能源轉型和可持續發展的大背景下,電化學儲能技術因其快速響應能力、高精度控制以及不受地理資源限制的特性,正在成為解決新能源電力系統中調峰調頻矛盾的關鍵資源。在風電、光伏等新能源領域加速發展下,新能源裝機容量的迅速增加給電網帶來了前所未有的挑戰。一方面,高比例的新能源接入加大了電網的調峰調頻需求;另一方面,由于新能源的間歇性和不確定性,傳統的調峰調頻資源變得相對稀缺,這導致了調峰調頻資源的供需矛盾日益突出。
2、現有的儲能控制策略多局限于單一的調峰或調頻場景,采用恒功率出力策略,雖然控制過程簡單,但在實際應用中,這種策略未能充分利用儲能系統的靈活調節能力,導致其在參與電網服務時效率低下,尤其是在負荷需求變化頻繁的日內市場。僅將儲能用于調頻,而忽視其在調峰場景中的潛力,造成了儲能資源的浪費。此外,由于儲能電池容量有限,采用固定的控制參數,如下垂系數和慣性系數,可能在長時負荷擾動下導致電池soc(荷電狀態)異常,影響電池壽命,甚至在電池容量達到上下限時導致儲能設備無法繼續提供服務,從而影響電網的穩定運行。
3、針對上述的問題,目前尚未提出有效的解決方案。
技術實現思路
1、本發明實施例提供了一種儲能系統的功率確定方法、裝置和非易失性存儲介質,以至少解決目前的儲能控制策略在調峰和調頻場景中未充分協同利用儲能容量的技術問題。
2、根據本發明實施例的一個方面,提供了一種儲能系統的功率確定方法,包括:獲取電力系統在預設未來時段內的預測負荷曲線以及電力系統中目標時刻對應的負荷值,其中,預測負荷曲線表征電力系統的負荷值的變化趨勢,目標時刻位于預設未來時段內;基于預測負荷曲線,劃分工作區間,其中,工作區間包括第一區間、第二區間和第三區間,第一區間為用于儲能系統調峰中削峰工作的負荷值區間,第二區間為用于儲能系統調頻工作的負荷值區間,第三區間為用于儲能系統調峰中填谷工作的負荷值區間;確定第一區間、第二區間和第三區間各自對應的輸出功率確定方式;確定目標時刻對應的負荷值所位于的目標工作區間;基于目標工作區間對應的目標輸出功率確定方式,確定儲能系統的輸出功率。
3、可選地,基于預測負荷曲線,劃分工作區間,其中,工作區間包括第一區間,包括:基于儲能系統的荷電狀態,確定儲能系統的可用容量;在預測負荷曲線中設置初始削峰線,其中,初始削峰線表征預測負荷曲線中最大負荷值的水平線;在預測負荷曲線中將初始削峰線向下移動,并計算移動后的位置對應的削峰容量,直至削峰容量與可用容量相匹配,停止移動初始削峰線,得到目標削峰線,其中,削峰容量表征儲能系統在削峰時段釋放的電量;確定在預測負荷曲線中負荷值大于目標削峰線對應的負荷值的區間為第一區間。
4、可選地,在目標工作區間為第一區間的情況下,基于目標工作區間對應的目標輸出功率確定方式,確定儲能系統的輸出功率,包括:基于目標時刻對應的負荷值以及目標削峰線對應的負荷值,確定儲能系統的輸出功率。
5、可選地,基于預測負荷曲線,劃分工作區間,其中,工作區間包括第三區間,包括:基于儲能系統的荷電狀態,確定儲能系統的可用容量;在預測負荷曲線中設置初始填谷線,其中,初始填谷線表征預測負荷曲線中最小負荷值的水平線;在預測負荷曲線中將初始填谷線向上移動,并計算移動后的位置對應的填谷容量,直至填谷容量與可用容量相匹配,停止移動初始填谷線,得到目標填谷線,其中,填谷容量表征儲能系統在填谷時段吸收的電量;確定在預測負荷曲線中負荷值中小于目標填谷線對應的負荷值的區間為第三區間。
6、可選地,在目標工作區間為第三區間的情況下,基于目標工作區間對應的目標輸出功率確定方式,確定儲能系統的輸出功率,包括:基于目標時刻對應的負荷值以及目標填谷線對應的負荷值,確定儲能系統的輸出功率。
7、可選地,在目標工作區間為第二區間的情況下,基于目標工作區間對應的目標輸出功率確定方式,確定儲能系統的輸出功率,包括:獲取電力系統的負荷擾動數據,其中,負荷擾動數據表征使負荷值產生預期之外變化的異常數據;基于負荷擾動數據,確定電力系統的頻率偏差;判斷頻率偏差是否位于預設范圍內;在頻率偏差位于預設范圍之外的情況下,基于慣性控制系數和下垂控制系數,確定儲能系統的輸出功率,其中,慣性控制系數為根據電力系統中發電機組的慣性響應機制,預先設置的用于調頻工作的系數,下垂控制系數為根據發電機組的下垂特性,預先設置的用于調頻工作的系數。
8、可選地,在頻率偏差位于預設范圍內的情況下,確定儲能系統不輸出功率。
9、根據本發明實施例的另一方面,還提供了一種儲能系統的功率確定裝置,包括:獲取模塊,用于獲取電力系統在預設未來時段內的預測負荷曲線以及電力系統中目標時刻對應的負荷值,其中,預測負荷曲線表征電力系統的負荷值的變化趨勢,目標時刻位于預設未來時段內;劃分模塊,用于基于預測負荷曲線,劃分工作區間,其中,工作區間包括第一區間、第二區間和第三區間,第一區間為用于儲能系統調峰中削峰工作的負荷值區間,第二區間為用于儲能系統調頻工作的負荷值區間,第三區間為用于儲能系統調峰中填谷工作的負荷值區間;第一確定模塊,用于確定第一區間、第二區間和第三區間各自對應的輸出功率確定方式;第二確定模塊,用于確定目標時刻對應的負荷值所位于的目標工作區間;第三確定模塊,用于基于目標工作區間對應的目標輸出功率確定方式,確定儲能系統的輸出功率。
10、根據本發明實施例的又一方面,還提供了一種非易失性存儲介質,非易失性存儲介質包括存儲的程序,其中,在程序運行時控制非易失性存儲介質所在設備執行上述中任意一項儲能系統的功率確定方法。
11、根據本發明實施例的再一方面,還提供了一種計算機設備,計算機設備包括處理器,處理器用于運行程序,其中,程序運行時執行上述中任意一項儲能系統的功率確定方法。
12、根據本發明實施例的再一方面,還提供了一種計算機程序產品,包括計算機程序,計算機程序被處理器執行時實現上述中任意一項儲能系統的功率確定方法。
13、在本發明實施例中,采用儲能系統的功率確定方法,通過獲取電力系統在預設未來時段內的預測負荷曲線以及電力系統中目標時刻對應的負荷值,其中,預測負荷曲線表征電力系統的負荷值的變化趨勢,目標時刻位于預設未來時段內;基于預測負荷曲線,劃分工作區間,其中,工作區間包括第一區間、第二區間和第三區間,第一區間為用于儲能系統調峰中削峰工作的負荷值區間,第二區間為用于儲能系統調頻工作的負荷值區間,第三區間為用于儲能系統調峰中填谷工作的負荷值區間;確定第一區間、第二區間和第三區間各自對應的輸出功率確定方式;確定目標時刻對應的負荷值所位于的目標工作區間;基于目標工作區間對應的目標輸出功率確定方式,確定儲能系統的輸出功率,達到了使儲能系統在調峰和調頻不同場景下發揮最大效益的目的,從而實現了提高電力系統的運行效率、降低電力系統的運營成本的技術效果,進而解決了目前的儲能控制策略在調峰和調頻場景中未充分協同利用儲能容量的技術問題。